#include <iostream>
#include <cassert>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

#define MAX 1024    // 缓冲区大小

using namespace std;    

// a. 管道的四种情况
//      1. 正常情况下，如果管道没有数据了，读端必须等待写端写入，直到有数据为止（等待写端写入数据）
//      2. 正常情况下，如果管道被写满了，写端必须等待读端读走数据，直到有空间为止（等待读端读走数据）
//      3. 写端关闭，读端一直读取，读端会读到read返回值为0，表示文件结尾
//      4. 读端关闭，写端一直写入，OS会直接杀掉写端进程，通过向目标进程发送SIGPIPE(13)信号，终止目标进程
// b. 管道的5种特性
//      1. 匿名管道，可以允许具有血缘关系的进程之间进行进程间通信，常用与父子，仅限于此
//      2. 匿名管道，默认给读写端提供同步机制 --- 了解现象即可
//      3. 面向字节流 --- 了解现象即可
//      4. 管道的生命周期是随进程的
//      5. 管道是单向通信的，半双工通信的一种特殊情况

int main()
{
    // 第1步，建立管道
    int pipefd[2] = {0};
    int n = pipe(pipefd);
    assert(n == 0);
    (void)n;    // 防止release模式下，编译器告警
    cout << "pipefd[0]: " << pipefd[0] << "pipefd[1]: " << pipefd[1] << endl;

    // 第2步，创建子进程
    pid_t id = fork();
    if (id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    // 父进程读，子进程写
    // 第3步，父子进程关闭不需要的fd，形成单向通信的管道
    if (id == 0)
    {
        // child
        close(pipefd[0]);   // 关闭读端
        // 只向管道写入
        int cnt = 0;
        while(true)
        {
            // char c = 'a';
            // write(pipefd[1], &c, 1);    // 一次写一个字节
            // cnt++;
            // cout << "write...: " << cnt << endl; 
            char message[MAX];
            // snprintf，即使要把字符串截断，message的最后一个位置也会自动放'\0'
            snprintf(message, sizeof(message), "\"I am child process, pid: %d, cnt: %d\"", getpid(), cnt);
            cnt++;
            sleep(1);
            write(pipefd[1], message, strlen(message));
            // cout << "write..." << cnt << endl;
            // if (cnt > 3) break;
            // sleep(1);
            // sleep(100);     // 写一条消息就先不写了，休眠100秒
        }
        cout << "child close W point" << endl;
        close(pipefd[1]);
        exit(0);
    }

    // father
    close(pipefd[1]);   // 关闭写端
    char buffer[MAX];
    while(true)
    {
        // sleep(100);
        // sleep(2);   // 每两秒读一次
        ssize_t n = read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer) - 1); // buffer就算写满，最后一个位置也要保证是'\0'
        if (n > 0)
        {
            buffer[n] = '\0';
            cout << "my pid: " << getpid() << ", child say: " << buffer << " to me!" << endl; 
        }
        else if (n == 0)    // 接收到read的返回值为0，说明写端已经关闭了
        {
            cout << "child quit, me too !" << endl;
            break;
        }
        // cout << "father return val(n): " << n << endl;
        // sleep(1);

        break;  // 循环一次直接break
    }
    
    cout << "read point close" << endl;
    close(pipefd[0]);   // 关闭读端

    int status = 0;
    pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);
    if (rid == id)
    {
        cout << "wait success, child exit sig: " << (status&0x7F) << endl;
    }
    // pid_t rid = waitpid(id, nullptr, 0);
    // if (rid == id)
    // {
    //     cout << "wait success" << endl;
    // }
    return 0;
}
